對轉(zhuǎn)變風電發(fā)展方式若干重要問題的思考

　　二、關(guān)于全額收購與適度棄風
　　隨著我國西部、北部大型風電基地集中規(guī)模化開發(fā)，基地風電場棄風的比重不斷增加，東北、內(nèi)蒙等地區(qū)的風電場幾乎全部都存在棄風現(xiàn)象，最嚴重的風場棄風接近理論發(fā)電量的20%。
　　從系統(tǒng)角度看，風電棄風主要是兩方面原因造成的：一是送出通道容量不足引起棄風，考慮風電機組發(fā)電同時率因素，風電外送通道容量一般都低于地區(qū)風電裝機總量，在所有風電機組均滿發(fā)情況下，就會出現(xiàn)通道容量不足而造成的棄風，但這種情況出現(xiàn)概率很小，并不是大量棄風的主要原因；二是系統(tǒng)調(diào)峰不足造成棄風，風電出力是由來風的大小決定的，具有隨機性和不可控性，東北和華北地區(qū)電源以煤電為主，本來調(diào)峰能力有限，冬季受供熱影響，系統(tǒng)調(diào)峰能力更是嚴重不足，若是在負荷低估時段風電大發(fā)，就必須棄風以保障系統(tǒng)安全，這是目前造成風電基地棄風的主要原因。
　　為了減少調(diào)峰引起的棄風現(xiàn)象，增加調(diào)峰電源（主要是抽水蓄能電站），提高系統(tǒng)調(diào)峰能力是技術(shù)上有效的手段。假設(shè)在建設(shè)風電的同時，不配置調(diào)峰電源，不提高系統(tǒng)調(diào)峰能力，那么風電機組將出現(xiàn)大量棄風，而如果為了實現(xiàn)既定的風電上網(wǎng)電量的目標，就必須進一步增加風電建設(shè)規(guī)模，將增加整個系統(tǒng)的建設(shè)投資和運營成本；假設(shè)在建設(shè)風電的同時，配置大量的抽水蓄能機組，一方面固然減少甚至消除了風電棄風現(xiàn)象，但另一方面抽水蓄能電站的建設(shè)運行也需要成本投入。因此，風電究竟應(yīng)不應(yīng)該棄風？風電應(yīng)配套建設(shè)多大比例的蓄能機組？最佳的棄風比例是多少？這些都是需要深入研究、定量分析后才能夠回答的問題。
　　為了開展研究，筆者構(gòu)建了簡化模型，主要包括：假定系統(tǒng)為純火電系統(tǒng)，配置必要的調(diào)峰電源，在沒有風電接入前，基本達到調(diào)峰平衡，同時，待接入的風電比重不超過系統(tǒng)最大負荷的20%。發(fā)展風電的目的主要是獲取清潔的能源，因此對模型開展研究的邊界條件是系統(tǒng)接納固定的風電上網(wǎng)電量，同時整個系統(tǒng)成本最低（等價于單位風電上網(wǎng)成本最低）。
　　根據(jù)以上簡化模型，并參照系統(tǒng)負荷特性、風電出力特性等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，對風電機組不配套蓄能機組、配套10%、20%，直到50%風電機組等多種方案進行了模擬和計算分析。結(jié)果表明，當配套抽水蓄能占風電比重10%-20%左右，風電棄風約5%-10%，此時單位千瓦風電上網(wǎng)成本最小，在接納同樣風電上網(wǎng)電量的條件下，整個系統(tǒng)成本最低。
　　通過模型的理論分析，我們認識到，追求風電百分之百消納是不經(jīng)濟的，為了達成相同的風電上網(wǎng)電量的目標，在系統(tǒng)調(diào)峰不足的情況下，可以適度棄風，這樣才會使全系統(tǒng)成本最低。